Принцип действия и статические характеристики многосеточных ламп (тетрод пентод гептод)

У триодов, принцип действия которых был рассмотрен выше, есть существенный недостаток — большая величина электростатической проходной емкости. Конструкция лампы такова, что ее электроды образуют собой цилиндрический конденсатор. Входная емкость лампы Свх самая большая (сотни пикофарад), поскольку управляющая сетка, с целью повышения крутизны проходной характеристики лампы, расположена близко к катоду.
На высоких частотах часть входного напряжения, подлежащего усилению, закорачивается этой емкостью, что приводит к снижению коэффициента усиления. К таким же последствиям приводит и вредное влияние выходной емкости Свых. Эта емкость существенно меньше (единицы — реже десятки пикофарад), нежели входная, поскольку анод расположен намного дальше от катода, нежели управляющая сетка. Тем не менее, благодаря большому выходному сопротивлению лампы (связанного с высокими питающими напряжениями), влияние выходной емкости на коэффициент усиления в области высоких частот очень существенно. В то же время, вредное влияние входной и выходной емкостей на высоких частотах можно скомпенсировать (нейтрализовать) различными схемотехническими решениями, например резонансным построением усилительного каскада.
В отличие от входной и выходной емкостей, вредное влияние проходной емкости Спрох нейтрализовать гораздо сложнее. Эта емкость достаточно велика — она значительно больше выходной, но меньше входной. Вред проходной емкости заключается прежде всего в том, что за счет нее образуется паразитная связь между входной (сеточной) и выходной (анодной) цепями. Прямое прохождение входного тока в выходную цепь приводит к изменению входного сопротивления и потери части входной энергии (так называемый эффект Миллера). Паразитная обратная связь через проходную емкость оказывает еще более негативное влияние на свойства усилителя. Эта обратная связь частотозависимая (поскольку образована емкостью) и проявляется прежде всего на высоких радиочастотах. Наличие паразитной обратной связи может приводить к изменению коэффициента усиления, однако самое вредное ее следствие — самовозбуждение (автогенерация). В случае если паразитная обратная связь оказывается положительной, при достаточном коэффициенте усиления лампы усилительный каскад превращается в автогенератор. Это основной недостаток триодов, сильно усложнявший их применение на радиочастотах.
Вредное влияние проходной емкости, свойственное лампам-триодам, привело к необходимости усложнения конструкции электронной лампы, направленного на ее уменьшение. Электронная лампа-тетрод, обозначение которой на схемах приведено на рис. 2.20, свободна от этого недостатка. В тетроде между анодом и управляющей сеткой расположена вспомогательная вторая сетка, называемая экранирующей. Эта сетка по переменному току должна быть заземлена, то есть соединена с общим электродом — катодом. При этом управляющая сетка оказывается окруженной нулевым потенциалом и заэкранированной от внешних полей. Электростатическую проходную емкость между анодом и управляющей сеткой можно условно изобразить в виде конденсатора, между обкладками которого помещена еще одна пластина — экранирующая сетка (рис. 2.21). В случае если эта средняя пластина заземлена, как показано на рис. 2.21, то она своим нулевым потенциалом разрывает силовые линии поля, идущего от анода к управляющей сетке, уменьшая тем самым связь между этими электродами, а, следовательно, и проходную емкость. При этом управляющая сетка со всех сторон окружена нулевым потенциалом. А следовательно заэкранирована от внешних воздействий. Вторую сетку тетрода и называют экранирующей, поскольку она экранирует (прежде всего от анода)управляющую сетку. Если бы экранирующая сетка была сплошной, то все силовые линии этого поля были бы прерваны, однако в этом случае нарушился бы принцип работы лампы — электроны от катода перестали бы лететь к аноду, и анодный ток прекратился бы. Чтобы этого не происходило, экранирующую сетку делают достаточно редкой. Тем не менее, ее введение позволяет уменьшить проходную емкость в несколько раз.
Существует ошибочное мнение, суть которого в том, что проходная емкость в тетроде мала из-за последовательного включения двух статических емкостей: анод —К

Рис. 2.20 Обозначение на схемах лампы- тетрода

экранирующая сетка и экранирующая сетка — управляющая сетка. Действительно, при последовательном включении конденсаторов, общая емкость оказывается меньше, чем емкость любого из них. Однако, при введении экранирующей сетки, общая емкость никак не может уменьшится, поскольку определяется площадью анода и управляющей сетки. А также расстоянием между ними. При сохранении этих параметров неизменными, введение между обкладками дополнительной пластины не только не уменьшит емкость, а даже немного увеличит ее, поскольку эта дополни¬тельная пластина имеет некоторую конечную толщину.

Рис. 2.21 Экранирующая сетка и электростатическое экранирование

Итак, экранирующая сетка может выполнить свои экранирующие функции лишь в том случае, если она заземлена. Только при этом управляющая сетка окажется заэкранированной, поскольку будет со всех сторон окружена нулевым потенциалом за счет катода и экранирующей сетки. Однако, непосредственно заземлить эту сетку нельзя, поскольку это создаст препятствие для электронов, движущихся к аноду, кинетическая энергия которых вблизи управляющей сетки итак не велика из-за ее тормозящего отрицательного поля. Для того, чтобы экранирующая сетка ускоряла электроны, движущиеся от катода к аноду, на нее подают от источника питания положительное относительно катода напряжение, меньшее по величине, чем напряжение на аноде. Благодаря положительному заряду. Экранирующая сетка перехватывает часть электронов, летящих от катода к аноду, за счет которых существует ток этой сетки. Ток экранирующей сетки, также как анодный ток и ток управляющей сетки является составной частью эмиссионного катодного тока. Чтобы при этом экранирующая сетка выполняла свои функции электростатического экрана, необходимо ее заземлить по переменному току. С этой целью между экранирующей сеткой и землей включают блокировочный конденсатор достаточно большой емкости, обладающий очень маленьким сопротивлением переменному току. При этом переменное напряжение на экранирующей сетке оказывается близким к нулю, что эквивалентно соединению ее с катодом по переменному току. Практическая схема включения экранирующей сетки приведена на рис. 2.22. Здесь кроме источника питания и блокировочного конденсатора, заземляющего эту сетку по переменному току, также включен так называемый гасящий резистор. На этом резисторе за счет протекания постоянного тока экранирующей сетки падает часть напряжения от источника питания, что часто позволяет использовать общий источник для питания как анодной, так и экранной цепей. Часто этот резистор выполняет также защитную функцию — предохраняет экранирующую сетку от перегорания в случае пропадания анодного напряжения. Действительно, если по каким-либо причинам анодное напряжение пропадает (например, обрыв в анодной цепи), единственным положительно заряженным электродом остается экранирующая сетка, к которой устремляется большинство электронов, вылетевших из катода. При этом ток экранирующей сетки оказывается значительно завышен по сравнению с номинальным режимом работы, что может привести к ее перегоранию. Однако, при этом за счет большого тока сильно превышается мощность тепла, выделяющаяся на гасящем резисторе. С целью защиты лампы, гасящий резистор выбирают на пределе рассеиваемой мощности, благодаря чему при аварии в анодной цепи он перегорает быстрее, чем успевает выйти из строя лампа.

Рис. 2.22 Включение экранирующей сетки

Не смотря на очевидное преимущество перед триодом, простейшим тетродам, рассмотренным выше, присущ очень серьезный недостаток, называемый динатронным эффектом. Суть этого эффекта заключается в следующем. Электроны, разогнанные положительными полями экранирующей сетки и анода, полетают к последнему на значительной скорости и обладают существенной кинетической энергией. При ударе таких электронов о поверхность анода, происходит выбивание из него других электронов, называемых вторичными. Это явление получило название вторичной эмиссии. Вторичные электроны, вылетев с анода, попадают в зону действия двух притягивающих сил — положительного поля анода и положительного поля экранирующей сетки. В случае, когда напряжения на аноде и экранирующей сетки соизмеримы, большое количество вторичных электронов захватывается экранирующей сеткой (рис. 2.23). При этом ток экранирующей сетки начинает возрастать, а анодный ток — наоборот уменьшаться, что приводит к искривлению статических характеристик лампы (см. ниже). У ламп-триодов также возможно появление вторичной эмиссии, однако динатронного эффекта там не возникает в принципе, поскольку все вторичные электроны возвращаются к аноду из-за отсутствия альтернативного сильного положительного электрического поля со стороны других электродов.

Рис. 2.23 Динатронный эффект в классическом тетроде

Для борьбы с динатронным эффектом применяются различные способы. Наиболее простой — заставить первичные (основные) электроны двигаться сфокусированными лучами. Тогда вторичные электроны будут отталкиваться назад к аноду отрицательным полем встречного плотного потока первичных электронов. Для реализации этой идеи между экранирующей сеткой и анодом, а также между управляющей и экранирующей сетками устанавливают специальные лучеобразующие пластины, на которые подают нулевой или небольшой отрицательный заряд. Отрицательное поле пластин заставляет электроны отталкиваться от них к центру промежутка между соседними пластинами. Под действием большого положительного заряда анода, электроны продолжают движение к нему, но теперь уже плотными сфокусированными по¬токами (лучами) — это показано на рис. 2.24. Такие лампы называют лучевыми тетродами, причем лучеобразующие пластины чаще всего соединяются с катодом. Для обеспечения движения электронов сфокусированными лучами дополнительно стараются выровнять густоту намотки управляющей и экранирующей сеток. На принципиальных схемах лучевые тетроды обозначают условным значком (рис. 2.25).
Другим способом борьбы с динатронным эффектом является введение третьей сетки между экранирующей сеткой и анодом. Эта сетка делается очень редкой, и на нее подается небольшой отрицательный, либо нулевой потенциал. Так как сетка эта не густая, и ее отрицательный потенциал не велик, то она практически не оказывает тормозящего действия на основные электроны, ускоренные большими положительными полями анода и экранирующей сетки. Кинетическая энергия вторичных электронов наоборот очень мала, и они отталкиваются назад к аноду полем третьей сетки (рис. 2.26), тем самым устраняя динатронный эффект. Благодаря этому, третью сетку называют антидинатронной или защитной. Лампу с тремя сетками называют пентодом, и обозначают на принципиальных схемах значком, показанном на рис. 2.27. Пентоды находили очень широкое применение в маломощной радиоаппаратуре, когда она строилась на лампах. В мощной же технике (в первую очередь в радиопередатчиках) пентоды широкого применения не нашли из-за того, что при этом существенно усложняется конструкция мощной лампы. Кроме того, в мощных лампах есть другие пути борьбы с динатронным эффектом — например, применение анодов сложной формы и т. п.

Рис. 2.25 Обозначение на схемах лучевого тетрода

Обратимся к статическим характеристикам ламп тетродов и пентодов. Все эти характеристики строятся при фиксированных значениях напряжений на экранирующей и защитной сетках. На рис. 2.28 показаны 3 семейства статических вольт-амперных характеристик для таких ламп. Это анодно-сеточные (проходные) характеристики, показывающие зависимость анодного тока, от напряжения на управляющей сетке при фиксированном напряжении на аноде; сеточные характеристики по сетке второй, показывающие зависимость тока экранирующей сетки от напряжения на управляю¬щей сетке при фиксированном напряжении на аноде; сеточные характеристики по сетке первой, показывающие зависимость тока управляющей сетки от напряжения на ней при фиксированном напряжении на аноде.

Рис. 2.26 Принцип действия антидинатронной сетки пентода

Рис. 2.27 Обозначение на схемах пентода

На всех характеристиках, изображенных на рис. 2.28, большему значению анодного напряжения соответствует напряжение с индексом «2», а меньшему — с индексом «1». Проходные и входные статические характеристики тетродов и пентодов очень похожи на аналогичные характеристики триодов (см. выше). В то же время, напряжения отсечки проходных характеристик у многосеточных ламп лежат несколько левее, чем у триодов, то есть в области более отрицательных напряжений управляющей сетки. Также у многосеточных ламп, в силу наличия нескольких сеток, заметно ниже проницаемость (см. выше), благодаря чему влияние анодного напряжения на анодный и сеточные токи снижено. По сравнению с триодами, у тетродов и пентодов статические характеристики, снятые при разных анодных напряжениях, практически сливаются в одну линию. Характеристики тока экранирующей сетки начинаются (также как и проходные) в области отрицательных напряжений на управляющей сетке, однако их напряжение отсечки лежит несколько правее соответствующего напряжения для анодного тока, поскольку положительное напряжение на экранирующей сетке в большинстве случаев меньше анодного.

Рис. 2.28 Семейства входных (сеточных), проходных (анодно — сеточных) и сеточных по сетке второй статических характеристик тетродов и пентодов

Обратимся теперь к выходным статическим характеристикам тетродов и пентодов, показывающим зависимости анодного тока от анодного напряжения при фиксированных напряжениях на управляющей сетке. Разумеется, как и в предыдущем случае, все характеристики снимаются при одинаковом напряжении на экранирующей сетке, а также на защитной (у пентодов), причем напряжение последней как правило нулевое. На рис. 2.29 приведены выходные характеристики тетрода, на рис. 2.30 — выходные характеристики лучевого тетрода, а на рис. 2.31 — пентода. Параметром этих характеристик является напряжение на управляющей сетке. Которое возрастает согласно стрелке. Характеристики всех этих ламп идут практически параллельно горизонтальной оси, то есть анодный ток практически не зависит от анодного напряжения, что объясняется малой проницаемостью всех этих ламп. Разумеется, лампы с малой проницаемостью будут обладать большим статическим внутренним коэффициентом усиления и, величина которого примерно обратна величине проницаемости (см. выше). Именно этот фактор и явился изначальной причиной разработки экранированных ламп, а эффект снижения проходной емкости был замечен намного позже. У ламп — тетродов при малых анодных напряжениях наблюдается провал анодного тока, связанный с динатронным эффектом. У лучевых тетродов искривление статических характеристик выражено гораздо менее значительно, а у пентодов его практически нет вовсе.
Кроме тетродов и пентодов также существуют лампы и с большим количеством сеток. Прежде всего, к таковым относятся так называемые частотопреобразовательные лампы, применявшиеся в старых ламповых радиоприемниках. Чаще всего преобразователи частоты таких приемников строились на лампах — гептодах, условный значок которого показан на рис. рис. 2.32. У этой лампы две управляющих сетки (1 -я и 3-я), две экранирующих (2-я и 4-я) и одна защитная (5-я). На одну управляющую сетку подавалось напряжение радиочастотного сигнала, подлежащего преобразованию, а на другую — колебание от гетеродина. Гептод — лампа с двойным управлением. Сегодня их заменили двухзатворные полевые транзисторы.

Рис. 2.29 Семейство выходных (анодных) статических характеристик классического тетрода

Рис. 2.30 Семейство выходных (анодных) статических характеристик лучевого тетрода

Рис. 2.31 Семейство выходных (анодных) статических характеристик пентода

Рис. 2.32 Обозначение на схемах многосеточной лампы — гептода

Говоря о многосеточных лампах (тетродах и пентодах) неоднократно упоминалось о том, что главное их назначение — снизить проходную емкость анод — сетка Сас. Однако, некоторого снижения проходной емкости удается добиться и в так называемых лучевых триодах, хоть они и не получили столь широкого распространения.
Конструктивно управляющая сетка всех ламп поддерживается жесткими вертикальными металлическими прутками, которые должны иметь намного больший диаметр, чем провода сетки, чтобы точно устанавливать расстояние катод-сетка. Например, провод сетки триода типа 417А имеет 7,4 мкм в диаметре, и намотан с шагом 0,065 мм между витками. В разобранной лампе насчитали 80 сеточных проводов, используя переносной микроскоп. Ширина анода около сетки? 3 мм, таким образом общая площадь области проводов сетки составляет 80 х 3 х 0,0074 = 1,78 мм2. Поддерживающие прутки были 0,875 мм диаметром, длина анода около стержней составляет 5 мм, имеются два стержня, так что общая площадь стержней составляет 2 х 0,875 х 5 = 8,75 мм2. Каркас сетки имеет площадь поверхности в пять раз больше, чем провода сетки, и, следовательно, в пять раз большую емкость с плоским анодом.
Электронные лампы для использования на высоких частотах должны иметь минимальную емкость между анодом и поддерживающими прутками, отсюда U-образный анод в 417А, который приблизил анод к проводам сетки и исключил стержни, но это все еще означает, что значительная часть Сас появляется из-за элементов конструкции, которые не влияют на прохождение электронов, и могут быть экранированы от анода без отрицательных последствий (рис. 2.33 и 2.34).
Электронные лампы типов РС97, РС900, 6GK5 и некоторые другие имеют внутренние экраны поддерживающих прутков и U-образные аноды, вызывающие уменьшение проходной емкости Сас до <0,5 пФ — очень стоящее улучшение по сравнению с классическими триодами. К сожалению, большинство из этих электронных ламп ультравысокой частоты (УВЧ) были разработаны, чтобы быть лампами с изменяемым значением м, что позволяет использовать автоматическую регулировку усиления (АРУ), и позже мы увидим, что это вызывает искажения.

Рис. 2.33 Разобранная лампа типа 417А: обратите внимание на размер и профиль оставшейся конструкции анода относительно активной области сетки

Рис. 2.34. Разобранная лампа типа 417А: обратите внимание на относительный размер каркаса управляющей сетки по сравнению с проводами сетки

Морган Джонс. Ламповые усилителию. Перевод с английского под общей научной редакцией к.т.н. доц. Иванюшкина Р Ю.

Тетрод, пентод, гептод… | Шаг за шагом

Для устранения недостатков триода между управляющей сеткой и анодом помещают еще один, четвертый по счету, электрод, так называемую экранную (экранирующую) сетку, которую через конденсатор С_э соединяют с катодом. Кроме того, на экранную сетку подают положительное напряжение U_э, обычно составляющее 50-90% от постоянного напряжения на аноде. Такая усилительная лампа с четырьмя электродами получила название «тетрод» (рис. 67).

С введением экранной сетки в лампе появляется еще один «конденсатор» С_аэ; его обкладки — это экранная сетка и анод. Теперь переменный ток, который раньше шел через емкость С_ас и был «виновником» обратной связи, почти не попадет в сеточную цепь: он пройдет по пути наименьшего сопротивления — через С_аэ и С_э, а это равносильно уменьшению проходной емкости. Так устраняется первый недостаток триода.

Положительное напряжение экранной сетки — ускоряет движение электронов, и, «проскочив» эту сетку, они движутся к аноду даже тогда, когда напряжение на нем сильно уменьшается. Так устраняется второй недостаток триода. Следует заметить, что некоторая часть электронов попадает на экранную сетку, в результате чего в ее цепи возникает так называемый экранный ток I_э, который обычно во много раз меньше анодного тока.

Несмотря на то что тетроды обладают хорошими усилительными свойствами, они не получили широкого распространения из-за одного очень неприятного явления — динатронного эффекта (рис. 68). Сущность этого явления состоит в том, что электроны, летящие к аноду, ударившись в него, выбивают из металла другие, так называемые вторичные электроны. В те моменты, когда напряжение на аноде мало, вторичные электроны, вылетев из анода, сразу же попадают «под влияние» положительного напряжения на экранной сетке и быстро двигаются к ней. В результате этого возрастает экранный и уменьшается анодный ток лампы, что нарушает нормальную работу каскада.

Для борьбы с динатронным эффектом рядом с анодом располагают еще один, по счету пятый, электрод — так называемую пентодную (антидинатронную) сетку, и, таким образом, получают пятиэлектродную лампу — пентод (рис. 69). При монтаже приемника или усилителя пентодную сетку всегда соединяют с катодом лампы, а во многих типах ламп такое соединение осуществляется внутри баллона. Благодаря этому на пентодной сетке действует напряжение, отрицательное относительно анода: если на аноде «плюс» относительно катода, то, значит, на катоде, а следовательно, и на пентодной сетке — «минус» относительно анода. Это означает, что пентодная сетка отталкивает обратно к аноду вторичные электроны и препятствует возникновению динатронного эффекта.

Существует и другой путь борьбы с динатронным эффектом. Определенным образом расположив сетки тетрода и установив вблизи анода металлические щитки (лучеобразующие пластины), можно добиться того, что электроны будут двигаться к аноду не «широким фронтом», а узкими пучками, лучами. Благодаря высокой концентрации электронов в этих лучах они как бы представляют собой проводники, идущие от катода. Эти «проводники», обладая отрицательным зарядом относительно анода, отталкивают к нему вторичные электроны. Лампы, устроенные подобным образом, называются лучевыми. Из них наиболее широкое распространение получил лучевой тетрод (рис. 70).

Кроме рассмотренных основных типов усилительных ламп, имеются еще лампы специального назначения, среди которых наиболее широко применяется гептод (семиэлектродная лампа) (рис. 71). Это название происходит от слова «гепто» — «семь». В гептоде есть анод, катод, антидинатронная сетка, две управляющие и две экранные сетки — итого семь электродов. Наличие двух управляющих сеток позволяет управлять анодным током одновременно двумя напряжениями — такая необходимость встречается в супергетеродинном приемнике. Вторая экранная сетка расположена между управляющими сетками и ослабляет их взаимное влияние. Экранные сетки внутри баллона соединены между собой и имеют общий вывод.

Широкое применение находят также и комбинированные лампы, где в одном баллоне размещаются две, три, а иногда и четыре различные лампы. Среди комбинированных ламп встречаются двойные триоды, триод-пентоды, триод-гептоды, двойные диоды, диод-пентоды и т. д. (листы 103, 104).

Тетроды и пентоды — Студопедия

Тетроды – это четырехэлектродные лампы, имеют вторую сетку, которая называется экранирующей, и расположена между управляющей сеткой и анодом (рисунок 1.8). Экранирующая сетка предназначена для повышения коэффициента усиления µ и внутреннего сопротивления R_i. К экранирующей сетке, примем индекс C₂, а к управляющей сетке – C₁.

Рисунок 1.8 – Конструкция тетрода

Если экранирующая сетка соединена с катодом, то она экранирует катод и управляющую сетку от действия анода. Экранирующая сетка перехватывает большую часть электрического поля анода и сквозь экранирующую сетку проникает только небольшая часть силовых линий от анода. Ослабление поля анода экранирующей сеткой учитывается проницаемость этой сетки D₂. Электрическое поле, проникающее через ЭС, далее перехватывается управляющей сеткой с проницаемостью D₁. Проницаемость тетрода есть произведение проницаемостей УС и ЭС:

D = D₁ D₂

Величина D, показывает, какую долю воздействия напряжения управляющей сетки на катодный ток составляет, воздействие напряжения анода. Например, если D = 0,01, то означает, что анодное напряжение в 1 В влияет на катодный ток также как 0,01 B напряжения УС. Т. к. коэффициент усиления µ = = , то при = 0,01, µ = 100. Т. е. с помощью двух сеток достигается высокий коэффициент усиления µ и высокое внутренне сопротивление R_i (т. к. µ = SR_i, т. е. R_i = ).

При этом если на экранирующую сетку подано значительное напряжение, то анодно-сеточные характеристики тетрода получаются «левыми», т. е. тетрод может работать в области отрицательных сеточных напряжений.

Недостатком тетрода является так называемый динатронный эффект. Электроны, ударяя в анод, выбивают из него вторичные электроны. Вторичная эмиссия анода существует во всех лампах, но в диодах и триодах она не вызывает последствий. В этих лампах вторичные электроны, вылетевшие из анода, возвращаются на него т. к. анод имеет наибольший положительный потенциал, и тока вторичных электронов не возникает.

В тетроде вторичная эмиссия анода не проявляет себя, если напряжение ЭС меньше напряжения A, если же тетрод работает с нагрузкой, то при увеличении анодного тока напряжение A может стать меньше напряжения на ЭС. Тогда вторичные электроны, вылетевшие с A, притягиваются к ЭС. Возникает ток вторичных электронов i_a2, направленный противоположно току первичных электронов i_a1. Общий анодный ток уменьшается, а ток ЭС увеличивается i_a2. Это и есть динатронный эффект анода.

Динатронный эффект в тетроде вреден, т. к. возникает резкая нелинейность анодных и анодно-сеточных характеристик, что создает нелинейные искажения при усилении.

Пентодами называют пятиэлектродные лампы. В них еще сильнее выражены положительные свойства тетродов и устранен динатронный эффект.

В пентоде имеется еще одна сетка, расположенная между анодом и экранирующей сеткой. Ее называют защитной сеткой, т. к. она защищает лампу от динатронного эффекта. Защитная сетка обычно соединяется с катодом, т. е. имеет нулевой потенциал относительно катода и отрицательный относительно анода (рисунок 1.9).

Действие защитной сетки состоит в том, что между ней и анодом создается электрическое поле, которое тормозит, останавливает и возвращает на анод вторичные электроды, выбитые из анода. Они не проникают на экранирующую сетку и динатронный эффект полностью устраняется.

Рисунок 1.9 – Конструкция пентода

Пентоды отличаются от тетродов более высоким (µ) коэффициентом усиления, достигающим иногда нескольких тысяч. Это объясняется тем, что защитная сетка выполняет роль дополнительной экранирующей сетки. Возрастает и внутреннее сопротивление R_i. Крутизна S такая же, как у триодов и тетродов, т. е. в пределах 1 – 50 мA / B. Параметры тетродов и пентодов определяются аналогично параметрам триодов. Анодно-сеточные характеристики у пентодов такие же, как у тетрода, т. е. «левые» или расположенные в области отрицательных напряжений. Рассмотрим более подробно эти характеристики (рисунок 1.10).

На графике изображены анодно-сеточные характеристики пентода или тетрода при двух различных значениях напряжения на аноде, причем U_a2 > U_a1. Каждая пара характеристик, расположенных близко одна от другой, соответствует определенному напряжению характеризующей сетке, где U«_a2 > U‘_a1. Из графика видно, что наибольшее изменение анодного тока наблюдается при изменении напряжения на экранирующей сетке, нежели при изменении U_a.

Характеристики для тока экранирующей сетки (—), показанные штриховыми линиями, идут ниже, т. к. ток экранирующей сетки i_c2 меньше анодного. Начальные точки характеристик совпадают, т. е. лампа запирается одновременно и по анодному току i_a и по току экранирующей сетки i_c2.

Рисунок 1.10 – Анодно-сеточные характеристики пентода

Рассмотрим семейство анодных характеристик пентода (или тетрода) при U_c2 = const и при U_c3 = const (рисунок 1.11).

Из графика видно, что чем больше отрицательное напряжение на управляющей сетке, тем меньше i_a и тем ниже проходят характеристики.

Кроме пентодов были разработаны так называемые лучевые тетроды. В них динатронный эффект устранен путем создания для вторичных электронов потенциального барьера, расположенного между экранирующей сеткой и анодом.

А в лучевом тетроде, по сравнению с обычным, увеличено расстояние между экранирующей сеткой и анодом, а управляющая и экранирующая сетки имеют одинаковое число витков, причем витки их расположены точно друг напротив друга. Тогда электроны летят от K к A более плотными пучками или «лучами», т. е. возрастает плотность объемного заряда, что вызывает понижение потенциального барьера в пространстве между анодом и экранирующей сеткой. А если U_a ниже, чем U_c2, то в этом пространстве образуется потенциальный барьер для вторичных электронов.

Рисунок 1.12 – Конструкция лучевого тетрода

Тетроды используются в качестве приемно-усилительных ламп, мощных модуляторных ламп для импульсной работы (т. е. ламп, осуществляющих управление колебательным процессом по амплитуде, частоте, фазе), в генераторах и передатчиках.

Вакуумная трубка »Электроника Примечания

Пентодный клапан или пентодная вакуумная трубка имеет в общей сложности пять активных элементов в оболочке, имеющую еще одну сетку, называемую сеткой экрана, помимо той, которая используется триодом.

---

Вакуумная трубка / термоэлектронные клапаны Включает в себя:
Основы Как работает трубка Вакуумные электроды Диодный клапан / трубка Триод тетрод Луч Тетрод Пентод эквиваленты Контактные соединения Системы нумерации Клапанные гнезда / основания

---

Пентодный клапан или пентодная вакуумная трубка широко используются во многих применениях усилителей.Он обеспечивает высокий уровень усиления, преодолевая «излом» на кривой отклика тетродного клапана.

Преодолевая эту нелинейность, пентодный клапан или пентодная вакуумная трубка способны обеспечить высокий уровень производительности, необходимый во многих контурах.

EF91 Pentode клапан / вакуумная трубка

Основы вакуумной трубки Pentode

Пентодная вакуумная трубка или пентодный клапан состоит из пяти электродов — отсюда и название пентод. В порядке от центра, где расположен нагреватель, эти электроды:

• Катод: Как и в других формах вакуумной трубки или клапана, в пентоде катод является нагревателем и испускает электроны в вакуумированную оболочку.
• Контрольная сетка: Как и в случае других форм вакуумных трубок, в пентоде контрольная сетка обычно поддерживается отрицательной по отношению к катоду и используется для управления потоком электронов между катодом и анодом.
• Сетка экрана: Сетка экрана работает при фиксированном положительном потенциале, но ниже, чем у анода, и обеспечивает экранирование между анодом и сеткой управления, что значительно повышает производительность.Он отсоединяется от земли с помощью конденсатора, чтобы обеспечить эффективный экранирование.
• Сетка подавителя: В клапане с пентодом / вакуумной трубке сетка подавителя обычно поддерживается на низком напряжении, часто подключенном непосредственно к катоду. Его функция заключается в создании области более низкого напряжения между сеткой экрана и анодом. Он подавляет вторичную эмиссию, когда электроны высокой энергии, попадающие на анод с высокой скоростью, имеют тенденцию отскакивать.Этот эффект вызывает изгиб кривой отклика тетродных клапанов. Таким образом, это позволяет пентоде обеспечивать высокий коэффициент усиления наряду с возможностью работать на высоких частотах.
• Анод: Анод или пластина работает с высоким потенциалом, и это электрод, к которому электроны в конечном итоге притягиваются в пентоде или любом другом клапане.

Электроды в трубке пентода расположены концентрически вокруг катода.

Трубка Pentode

Типичная схема трубки с пентодом или схема клапана с пентодом в значительной степени соответствует формату для цепей триода и тетрода пучка. Хотя были использованы заземленная сетка и другие конфигурации, общая катодная схема была наиболее широко используемой.

Типичная пентодная вакуумная трубка / схема клапана

Как обычно, катод имеет резистор между ним и землей. Ток, протекающий через катод, означает, что напряжение возникает на резисторе R2, и, поскольку сетка имеет потенциал земли в результате R3, это означает, что сетка работает с требуемым отрицательным потенциалом.R2 разъединен, чтобы гарантировать, что никакой сигнал не развивается через резистор.

R4 обычно высокое значение, часто около 100 кОм повышает потенциал сетки экрана. Он отделен от земли через C4. Это гарантирует, что он может эффективно действовать в качестве экрана между цепями анода и управляющей сетки.

Сетка подавителя обычно подключена к катоду. Иногда сетка подавителя подключается внутренне — внешний вывод недоступен. Иногда сетка подавителя связана с землей, а не с катодом.Это может произойти, если катод имеет компонент с низким сопротивлением, такой как дроссель в катодной цепи.

R1 служит анодным резистором, через который развивается усиленный сигнал.

Больше электронных компонентов:
Резисторы Конденсаторы Индукторы Кристаллы кварца Диоды транзистор Фототранзистор FET Типы памяти тиристор Соединители РЧ разъемы Клапаны / Трубы батареи Выключатели Реле
Вернуться в меню компонентов., ,

.